Измеритель мощности на AD8317 и AD8307

[RW4HPI]

Здравствуйте, Роман. Мною был изготовлен прибор по схеме OZ2CPU http://www.webx.dk/oz2cpu/radios/miliwatt.htm.
Использовал программу Ver 1.03, исходный код брал с сайта журнала  ELEKTOR http://www.elektor.com/search.1899.lynkx?searchValue=020026-11.zip.
      Для AD8317 пришлось кроме изменения наклона, приведенного на странице  http://www.cqham.ru/mw32_65.htm   , изменить диапазон калибровочных коэффициентов, так как применённый в моём сенсоре аттенюатор на 14 dB не позволял провести калибровку на необходимой мощности в 0 dBm.
      Роман, из ваших сообщений не понятно какой аттенюатор стоит у Вас на плате с AD8317, если больше 10 dB,  то измеритель с программой с сайта http://www.cqham.ru/mw32_65.htm не откалибруется. Прибор с изменённой программы и аттенюатором 14 dB успешно калибруется и измеряет. 
      Для проведения абсолютных измерений данный прибор необходимо обязательно калибровать.  Наклон характеристики задан в программе жёстко, представляет прямую линии и для AD8317 в линейной зоне подобран достаточно точно (реальная на краях загибается), а уровень на выходе детектора  при мощности 0 dBm вводится в программу при калибровке. Этот уровень зависит от частоты (характеристики детектора на данной частоте) и  номинала аттенюатора в сенсоре. 
      Калибровка проводилась совместно с Юрием RZ4HD. Основные моменты процесса калибровки описаны в сообщении #83 от 22-го декабря. От себя добавлю, наклон характеристики на частотах 144, 432, 1296 и 5760 МГц оказался одинаковым, максимальная  разница была примерно 0.7 dBm в диапазоне мощности ГСС от -35 до +10 dBm, что подтверждается описанием на AD8317.
      На частотах больше 8 ГГц характеристика, судя по описанию AD8317, начинает сильно изменяться и для использования данного прибора на диапазоне 10 ГГц необходимо добавить в программу ещё одну характеристику и при необходимости выбирать её.  Выбор характеристики уже реализован для версии прибора имеющего три сенсора и семь калибровочных точек для каждого из них (AD8307, AD8313, AD8317).

Михаил RW4HPI

[UR6ISU]

Здравствуйте, Михаил.
Наверное не совсем корректно сформулировал проблему.
Попробую объяснить точнее.
Допустим мы измеряем уровень сигнала в -30 дБм; при этом на выходе AD8317 должно присутствовать напряжение +1 В (судя по даташиту). При этом цифровая часть прибора должна нам "показать" на дисплее уровень -30 дБм.
Моя "лаб работа" заключалась в том, что я отложил в сторону "измерительную головку" и вместо напряжения с AD8317 я подал напряжение с внешнего источника, равное 1 В (для примера). При этом диспей должен нам показать уровень -30 дБм, но вместо этого он показывает что-то вроде -19 дБм. Я построил таблицу и увидел, что процессор "врет" во всем диапазоне измеряемых напряжений и завышает должные показания на 10-15 дБ!
Я сейчас не говорю о блоке на AD8317. Там тоже есть вопросы, но это потом. А пока мне нужно разобраться, почему "врет" цифровой блок прибора.

У меня возник вопрос, корректировку показаний прибора можно произвести не перепрошивая процессор? Или нужно построить поправочную таблицу, с ее учетом написать новую прошивку и залить прошивку в проц? Я почемуто не могу до сих пор понять этот момент. Описание прибора на Кубанском сайте весьма скудное.

[RW4HPI]

Роман, характеристики в описании AD8317 приведены на нескольких частотах при определённых параметрах сопротивления RTADJ и ёмкости CLPF. 
В программе с сайта http://www.cqham.ru/mw32_65.htm забита характеристика при неподключенных RTADJ  и CLPF. Такой характеристики в описании нет. Скорее всего характеристика строилась экспериментально. У меня в сенсоре установлен CLPF=1000 pF и отсутствует RTADJ, что соответствует рекомендациям при работе на частотах больше 8 ГГц. При этом, характеристика сместилась примерно на 3 dB вверх (или вниз, точно не помню).
      В схеме OZ2CPU на пятую ножку контроллера подается опорное напряжение 2.5 в. В схеме с cqham это напряжение регулируется, что вызывает изменение характеристики. В моем приборе делитель постоянный на 2.5 вольта. Приведённая на cqham формула преобразования работает корректно. Изменение мощности ГСС на N dbm приводит к изменению показании прибора на N dbm в широком диапазон частот.  Прибор с cqham не имеет встроенного аттенюатора  и при калибровке мощность 0 dBm подаётся  непосредственно на AD8317. Это странно, так как уровень 0 dBm для AD8317 уже находится в нелинейной зоне. Мне пришлось  немного подправить программу для моего встроенного аттенюатора. Теперь мощность 0 dBm находится на линейном участке характеристики.
      Вы можете провести эксперимент. Подайте на контроллер напряжение соответствующее -15 dBm и откалибруйте прибор например в диапазоне LF. Затем подайте напряжение соответствующее  -35 dBm. Прибор должен показать -20 dBm. При этом, опорное напряжение на выводе 5 должно быть 2.5 в. Надо помнить, что программа не учитывает загибы характеристики по краям, т.е. за диапазоном -45…-10 dBm характеристика нелинейная. Сложность данного эксперимента  заключается в определении точного значения напряжения по графикам описания.
      Корректировка показаний прибора производится без перепрошивки контроллера, но если использовать программу с  http://www.cqham.ru/mw32_65.htm , необходимо перед AD8317 установить аттенюатор в районе 5-7 dB. Это позволит сместить  характеристику в начало линейного участка.
      Поправочная таблица в данной программе представляет из себя набор коэффициентов линейного смещения характеристики по напряжению и рассчитывается программой  при калибровке, представляя из себя значения в отсчётах при мощности в 1 mW на заданной частоте.  Один коэффициент на диапазон. Мой прибор имеет следующие коэффициенты: 144 МГц=588, 432 МГц =593 ,1296 МГц =603 ,2000 МГц =617 ,5760 МГц =601. Оригинальная прошивка OZ2CPU  и прошивка  с cqham не могут принять коэффициенты меньше 600 и вдобавок по умолчанию  коэффициенты соответствуют характеристике  AD8307, а не AD8317. Т.е. про подаче напряжения 1 вольт  прибор и не должен был показать значение по характеристике AD8317. 
При аттенюаторе в 14 dB в процессе калибровки образовываются значения меньше 600 и выдаётся сообщение об ошибке калибровки. Это пришлось исправить.

Михаил RW4HPI

[US4ICI]

Вы можете провести эксперимент. Подайте на контроллер напряжение соответствующее -15 dBm и откалибруйте прибор например в диапазоне LF. Затем подайте напряжение соответствующее  -35 dBm. Прибор должен показать -20 dBm. При этом, опорное напряжение на выводе 5 должно быть 2.5 в. Надо помнить, что программа не учитывает загибы характеристики по краям, т.е. за диапазоном -45…-10 dBm характеристика нелинейная. Сложность данного эксперимента  заключается в определении точного значения напряжения по графикам описания.

Михаил, что значит "откалибруйте прибор" !?  В описании ни слова о процедуре калибровки, или мы не там читаем   Если бы была возможность "сказать" измерителю, что 1В на входе это -30 дбм, все стало бы на свои места!  Но мы не знаем как это сделать, и потому прибор врет в три раза по мощности, и речь пока не идет о точности показаний на той или иной частоте.

[LZ4AU]

Если бы была возможность "сказать" измерителю, что 1В на входе это -30 дбм, все стало бы на свои места!  Но мы не знаем как это сделать, и потому прибор врет в три раза по мощности, и речь пока не идет о точности показаний на той или иной частоте.

У меня именно так и происходить. Подаю ровно 0дбм на входе всю цепочку погрешности(АТТ, кабеля разъемы) до микросхеме и програмно запоминается данный уровень к частоте. Таким образом измеритель получается почти безошибочным. Проблемма где найти 0дбм с большой точностью. W1GHZ предлагает калибровочный генератор делать или искать професиональный генератор для разовой калибровки.

[RW4HPI]

Калибровка производится следующим образом:
1.Подаётся мощность 0 dBm (1mW) на сенсор с AD8317 (или для эксперимента напряжение непосредственно на процессор).
2.В меню выбирается пункт 10 “Cal 0dBm  xxx” и нажимается “Ввод”

В результате на выбранном диапазоне характеристика привяжется к уровню 0 dBm.
Как правильно сказал Павел, проблема в доступности генератора с тарированным выходом. Я использовал импортный ГСС.

Михаил RW4HPI

[RZ4HD]

Здравствуйте, коллеги. Прибор делается условно просто за день-два. Даже в пластиковом корпусе и хорошо работает. Но без привязки к уровню 0 dBm Ваша железка просто ноль. Увы. Нужна калибровка. Точнее прибору нужно ткнуть, что вот это напряжения на выходе данного сенсора соответствует мощности 0 dBm на данной частоте конкретно.  Может через неделю попробуем посмотреть как это напряжение меняется в зависимосьти от частоты у двух датчиков.   Если это будет приблизительно одна и та же цифра, то задача массового повторения прибора без калибровки может упроститься. Юрий.RZ4HD.

[UR6ISU]

Калибровка производится следующим образом:

Да, правду говорят, что если уже ничто не помогает, то нужно прочитать инструкцию...
Удалось грубо откалибровать прибор. Теперь будем калибровать по ГСС.
Спасибо, Михаил.

[RA3WDK]

Образовалось некоторое количество плат под AD8317 c металлизированными отверстиями.
Я их паяю на другую плату, на которую устанавливаю аттенюатор.
Платки маленькие по размеру , как раз под установку чипа и нескольких конденсаторов и резисторов. Платы заказывал в Темпро ПП.

Подарю тем , кто реально имеет чип AD8317 и желает сделать измеритель мощности.
Просьба, "в запас " не набирать,  отправлю тем, кто действительно нуждается.
Для сокращения расходов на пересылку - отправлять буду обычным письмом , заодно с QSL.

[us2iep Иван]

  Тёзка, я первый

[RA3WDK]

Тёзка, я первый

Иван, без проблем.
Как раз подсоберу QSL для донецких станций.


Есть еще 3 платы под AD8310 , делал я их сам, но качество неплохое. Материал FR-4 , толщина 0,3 мм. Отверстия придется сверлить и делать прошивку проводом.
А так , плата опробована, детектор работает отлично. Но больше возиться с AD8310 не собираюсь - поэтому тоже раздарю эти 3 штуки.

[RZ4HD]

Иван. Нужно 4 платы минимум. Лучше пять. Две для СВЧ КСВ метра и установки на ответвитель. Это один вариант. Две для детекторов. Буду покупать по твоему совету на аукционе два одинаковых  НО. Для них нужны два детектора. Это второй вариант. Одна плата для резерва.   Пока открыт и вопрос с AD-8317. Их нужно то же 5-6. Эта позиция, естественно,  за деньги. Будет написана программа для измерителя КСВ. Может прибор будет и измерителем проходящей мощности.  Посмотрим. Пока все упирается в деньги. Я после покупки анализатора спектра и панорам КСВ ношу в кармане пустой кошелек.
  Конструкцию прибора еще предстоит обсудить. Юрий.RZ4HD.

[RA3WDK]

Юрий, принято. Тебе 5 штук.

Кстати, если кто-то имеет проблемы с пайкой чипа - шлите мне чип, в промышленных условиях
чип посадят на плату и проверят. Все бесплатно.
Только почтовые расходы.

По AD8317 пока я пас, я почти пол года ждал из США 6 чипов, мне пока хватит, поэтому я пока не ввязываюсь в покупку этих чипов.

[us2iep Иван]

  Я брал вот здесьhttp://www.vdmais.kiev.ua/catalog.asp

[UT6IO Григорий]

Присоединяюсь к Ивану US2IEP, все равно в одно место.